Понятие пускового тока и его понижение до номинала при помощи преобразователей частоты

Пусковой ток возникает  при начале вращения двигателя и до достижения номинального скольжения двигателя. Под скольжением понимаем относительную разность между вращением электромагнитного поля и частотой вращения ротора и определяется нагрузкой на валу двигателя. Пока ротор двигателя не начал вращение, скольжение равно единице, момент на валу максимален,  двигатель представляет собой трансформатор  с закороченной вторичной обмоткой. При подаче напряжения  в  обмотках статора электродвигателя  возникает вращающиеся магнитное поле, ротор в это время не подвижен, возникает пусковой ток определяемый  коэффициентом трансформации между обмотками статора и  ротора. С началом вращения скольжение электродвигателя начинает уменьшаться,  вместе с ним уменьшаться пусковой момент, при достижении скольжения номинального значения – пусковой ток уменьшается до значения определяемого моментом на валу электродвигателя, но не более номинального значения.

Устройство плавного пуска регулирует величину действующего напряжения поданного на обмотки электродвигателя, т.е. в начальный момент пуска оно ограничивает момент и пусковой ток пропорционально квадрату поданного напряжения, пусковой ток полученный с использование современных устройств плавного пуска огранивается полутора-двумя номинальными токами для насосно-вентиляторной нагрузки, и 3-4 номиналами против 10 номиналов для пуска приводов с редукторами.

Частотные преобразователи в начальный момент пуска аналогичны устройствам плавного пуска,  так, как при нулевой начальной частоте первичный пусковой ток определяется только амплитудой поданного напряжения. Но при дальнейшем разгоне, выходная амплитудно-частотная характеристика частотного преобразователя, при правильной настройке его на двигатель или в режиме векторного управления, обеспечивают запуск при скольжении близком к номинальному, что обеспечивает  запуск электродвигателя на токах близких к номинальному току электродвигателя.  Вышесказанное действительно при оптимальном выборе времени разгона и амплитудно –временной характеристике для устройства плавного пуска и амплитудно-частотной характеристике для частотного преобразователя. При наличии технологического процесса требующего отклонения от  оптимальных характеристик, например, требуется малое время разгона или повышенный пусковой момент, пусковые токи отличаются в большую сторону, но являются оптимальными для данных условий. Поэтому для различных нагрузок производители устройств плавного пуска и частотных преобразователей выпускают особые серии оборудования.

Для устройств плавного пуска часто составляют таблицы соответствия мощностей оборудования мощностям приводов в зависимости от их типов.  Механические характеристики большинства насосов и вентиляторов примерно одинаковые, и современное устройство плавного пуска запустит этот электропривод с пусковым током полтора-два номинала, а вот конвейер  потребует три-четыре. Поэтому  можно использовать устройства плавного пуска различной мощности.  

Преобразователи частоты выпускаются всеми производители обособленными сериями, как правило они делятся на насосную (вентиляторную) и общепромышленную серию. Если заглянуть в характеристики преобразователей этих серий, то увидим что номинальные рабочие токи у них одинаковые, а перегрузочная способность по превышению номинального номинального тока разная. Частотные преобразователи насосной серии обычно имеют перегрузочную способность 120% номинального тока в течении 30-40 скунд, а вот частотные преобразователи общепромышленной серии имеют 150-200% номинального тока в течении минуты и более. Частотные преобразователи общепромышленной серии способны выдерживать большую перегрузку и работать практически с любым электроприводом. Частотные преобразователи насосной серии часто имеют преднастроенные характеристики для работы на вентиляторную нагрузку,  имеют ограниченный функционал логического программирования и управления, но обязательно имеют ПИД-регулятор. Общепромышленные частотные преобразователи имеют возможность настраивать рабочие характеристики на любые типы приводов (включая и насосы и вентиляторы, более развитые функции дискретных входов , многие производители в топовых линейках общепромышленных частотных преобразователей  изначально закладывают установку дополнительных плат расширения, например для работы с различными типами энкодеров, плат управления натяжением, плат управления группой насосов. Приобретая частотный преобразователь общепромышленной серии нет никакой необходимости перезакладываться и брать его большей мощности, он запустит любой электродвигатель и сможет управлять им. Для насосной(вентиляторной) серии иногда  надо учитывать тип насосов, особенности гидросистемы.., например погружной насос установленный на несколько сотен метров под землёй, может иметь механическую характеристику отличную от вентиляторной и потребовать большего тока при запуске, здесь может потребоваться общепромышленный преобразователь или преобразователь насосной серии следующего номинала. Другой пример - винтовой и поршневой компрессор. у первого вентиляторная механическая характеристика, и для него достаточно насосного частотного преобразователя или простого устройства плавного пуска, поршневой компрессор имеет повышенный начальный момент, пусковой ток будет выше и при частотном преобразователе и при плавном пуске, нужны особые настройки и повышенная перегрузочная способность.